CN206816728U - 一种板式永磁悬浮减震装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种板式永磁悬浮减震装置，包括至少一个定磁板、至少一个动磁板以及至少一个导向轴，定磁板和导向轴刚性连接，相邻两个定磁板和动磁板相对的两个面磁极性相同，至少一个动磁板在至少一个导向轴的导向作用下与至少一个定磁板在相斥磁力的作用下浮动联结在一起，通过至少一个动磁板与至少一个定磁板在垂直震动载荷下浮动距离的改变来消减垂直震动。本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置提高了无级变速动力传递效率，降低了能量损失，实现了过载滑差保护的功能，大大消除了有害震动、磨损和断裂，延长了变速装置的寿命，避免了过载引起的危害，而且结构简单，制作装配方便，成本低，使用寿命长。

Description

一种板式永磁悬浮减震装置

技术领域

本实用新型属于机械减震设备技术领域，具体涉及一种板式永磁悬浮减震装置。

背景技术

减震装置是通过改变振源干扰力或系统传递特性，来隔离或削弱机械机构中的有害震动，以保护设备及人员正常工作与人身安全的装置。减震装置广泛应用于火车、汽车、摩托车、轮船、飞机、坦克及各种机床等装备上。

从减震原理上看，减震装置目前在机械结构中应用较多的主要有橡胶减震器、弹簧减震器、液压减震器和气囊减震器四种类型。

橡胶减震器：利用橡胶本身易于弹性变形又有一定刚度的特性，将其加工成需要的形状，安装在需要缓冲减震的两个零件之间，以缓冲、隔离两者之间的冲击和震动。优点：可在轴向、横向及回转方向缓冲、隔离震动；缓冲、隔离高频震动性能好；易于加工成型，与金属也可牢固地粘接，因此，可以设计制造出各种形状的减振器；质量轻，体积小，价格低；易于安装、更换。缺点：在长时间大载荷的工况条件下，容易产生松弛现象，不适用于大载荷工况的缓冲减震；耐高温、耐低温性能相对较差；耐油性能差；在空气中易老化，特别是在日光直射下会加速老化；容易损坏，更换频繁。

弹簧减震器：是以弹簧为主体元件，上下配置钢板及橡胶防滑垫组合而成，主要利用弹簧较大的弹性变形能力。优点：静态压缩量大，固有频率低，低频隔振性能好；能耐受油、水等侵蚀，温度变化不影响性能；不会老化，不发生蠕变。缺点：由于弹簧自身尺寸的限制，不适用于小空间重载荷工况的缓冲减震；本身阻尼很小，在共振时传递比非常大；高频时钢丝会传递震动；容易产生摇摆运动；受金属疲劳极限的限制，需定期更换弹簧。

液压减震器：主要由活塞杆、油缸和液压油组成。当运动物体撞到液压缓冲器活塞杆端部时，活塞向里运动。由于油缸上小孔的节流作用，腔中的油不能通畅流出，从而对运动物体形成阻力，实现缓冲减震效果。优点：通过调整缸径和节流孔的大小，可调整阻尼系数，进而可用于重载工况的减震；可在缓冲过程中能自动改变其节流孔大小，从而使缓冲作用均匀，冲击压力小，制动位置精度高。缺点：高速、重载情况下，油缸中油压急剧上升，液压油从节流孔中高速喷出，使大部分压力能转变为热能，使液压油温急剧上升，需要附加循环冷却装置，使其结构变得复杂。

气囊减震器：是在一种帘线增强的橡胶囊内充压缩空气，利用气体的可压缩性来进行减震的装置。优点：气囊高度、承载能力和刚度可调；固有震动频率较低；隔绝高频震动及隔噪音效果好；可利用空气的阻尼作用。缺点：气囊的压制要求极其严格，对气囊的密封性的要求很高；气囊等橡胶类部件易老化，进而出现漏气等故障，使其应用环境受到限制；在重载、大幅、频繁震动场合，气囊容易出现慢性漏气、气压不稳、气囊温度升高，最终失去减震作用，因此不适用于重载、大幅度、频繁震动工况下的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种板式永磁悬浮减震装置，解决了现有的减震装置重载工况减震能力弱、减震方向单一、减震结构复杂以及核心零件更换频繁的缺点。

本实用新型所采用的技术方案是：一种板式永磁悬浮减震装置，包括至少一个定磁板、至少一个动磁板以及至少一个导向轴，定磁板和导向轴刚性连接，相邻两个定磁板和动磁板相对的两个面磁极性相同，至少一个动磁板在至少一个导向轴的导向作用下与至少一个定磁板在相斥磁力的作用下浮动联结在一起，通过至少一个动磁板与至少一个定磁板在垂直震动载荷下浮动距离的改变来消减垂直震动。

本实用新型的特点还在于，

导向轴的外表面为柔性结构，当定磁板在水平方向震动时，动磁板与导向轴接触并通过导向轴的变形来消减水平震动。

定磁板和动磁板均由钢制壳体以及内衬的永磁体组成。

通过改变定磁板和动磁板的厚度、耦合面积和/或之间的悬浮距离调整载荷工况。

动磁板具有上下贯通的通孔，动磁板通过通孔套设于导向轴上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置，解决了现有的铁路机车无级变速装置传动效率低、能量损失大、不能保证准确传动比的缺点。本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置提高了无级变速动力传递效率，降低了能量损失，实现了过载滑差保护的功能，大大消除了有害震动、磨损和断裂，延长了变速装置的寿命，避免了过载引起的危害，而且结构简单，制作装配方便，成本低，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置实施例2的结构示意图。

图中，1.定磁板，2.动磁板，3.导向轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1

本实用新型提供的一种板式永磁悬浮减震装置的结构如图1所示，由动磁板2、定磁板1和导向轴3三个部分组成。

(1)动磁板2：本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的核心部件，为钢制壳体与永磁体的组合结构。上表面安装需减震部件，下表面在导向轴3的导向作用下与定磁板1在相斥磁力作用下浮动联结。永磁体在动磁板2内的排布方式应确保动磁板2下表面磁极性与定磁板1上表面的磁极性相同。动磁板2的表面积、数量、厚度等参数根据本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的额定载荷计算确定。

(2)定磁板1：本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的核心部件，为钢制壳体与永磁体的组合结构，上端在导向轴3的导向作用下与动磁板2浮动联结，下端通过焊接或螺栓螺母与机器刚性连接。永磁体在定磁板1内的排布方式应确保定磁板1上表面磁极性与动磁板2下表面的磁极性相同。定磁板1的表面积、数量、厚度等参数根据本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的额定载荷计算确定。

(3)导向轴3：钢与硫化橡胶复合材质，与定磁板1通过焊接或螺栓、螺母刚性连接为一体，动磁板2具有上下贯通的通孔，动磁板2通过通孔套设于导向轴3上，用于垂直震动情况下动磁板2与定磁板1相对运动的导向，也用于水平震动时通过自身表面形状改变补偿定磁板1的水平位移，使动磁板2在水平方向上的位置不变，从而实现水平方向减震。

事例性地，导向轴3与定磁板1通过焊接或螺栓螺母结构刚性连接。导向轴3的表面材料为柔性材料，可发生弹性变形，动磁板2具有上下贯通的通孔，动磁板2通过通孔套设于导向轴3上，导向轴3的柔性结构的表面与动磁板2滑动接触。通过至少一个导向轴3的柔性表面在水平震动载荷下与动磁板2相互作用发生弹性变形来消减水平震动。定磁板1与机器刚性连接，连接方式可以通过焊接或螺栓螺母连接结构。

减震过程：当机器发生垂直震动时，与之刚性连接的定磁板1随之一起垂直震动，相应的在此垂直震动之下定磁板1与动磁板2之间的垂直浮动间距随震动幅度沿导向轴3相应增加或减小，从而保证动磁板2本身在垂直方向上的位置基本不变，使安装在动磁板2上的设备或工作在动磁板2上的人员不受(或少受)机器垂直震动的影响。当机器发生水平震动时，与之刚性连接的定磁板1和与定磁板1刚性连接的导向轴3随之一起水平震动，导向轴3的柔性表面在与动磁板2相互作用时，发生相应方向上的水平变形，从而保持动磁板2在左右或前后位置不变，使安装在动磁板2上的设备或工作在动磁板2上的人员不受(或少受)水平震动的影响。

通过改变永磁体的磁场强度(如改变永磁体的厚度或耦合面积)及动磁板2与定磁板1之间的悬浮距离，可实现不同的载荷工况的垂直减震。通过改变导向轴3柔性表面的硬度，可实现不同的载荷工况的水平减震。

由于永磁体的磁性几乎永远不变，所以本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置在机器的寿命周期内无需维修。

通过选用合适的材料，永磁体与钢制壳体构件耐酸、碱、油、水等常见工业介质的能力强，在光、风、雨、雷、电、冷、热等自然环境下，性质不变，所以其使用环境、场所不受限制。

通过上述方式，本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置综合采用垂直方向互斥磁力减震、水平方向导向轴3柔性表面减震，实现了空间直角坐标三个坐标轴方向的减震，通过调整磁场强度和导向轴3的柔性表面硬度，可实现各种载荷工况下的减震。

实施例2

实施例1对本实用新型的一种板式永磁悬浮减震装置是以一个动磁板2和一个定磁板1进行说明的。很明显的，如图2所示，本实用新型的动磁板2和定磁板1在水平方向上均可设置不止一个。多个动磁板2和定磁板1可以设置为磁场强度相同，以增加本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的额定载荷，也可以根据载荷的重心分布特性，将多个动磁板2和多个定磁板1设置为磁场强度不同，来保证载荷重心偏置情况下本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的均衡；本实用新型的动磁板2和定磁板1在垂直方向上也均可设置不止一层，以增加本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的额定载荷。

同理，导向轴3也可设置为不止一个。多个导向轴3的柔性表面硬度可设置为相同，以增加本实用新型一种板式永磁悬浮减震装置的抗水平震动的额定载荷，也可根据水平震动位置及振幅分布特性设置为不同，来保证多个导向轴3抵抗水平震动能力的均衡。

Claims (5)

1.一种板式永磁悬浮减震装置，其特征在于，包括至少一个定磁板(1)、至少一个动磁板(2)以及至少一个导向轴(3)，所述定磁板(1)和导向轴(3)刚性连接，相邻两个所述定磁板(1)和动磁板(2)相对的两个面磁极性相同，至少一个所述动磁板(2)在至少一个所述导向轴(3)的导向作用下与至少一个所述定磁板(1)在相斥磁力的作用下浮动联结在一起，通过至少一个所述动磁板(2)与至少一个定磁板(1)在垂直震动载荷下浮动距离的改变来消减垂直震动。

2.如权利要求1所述的一种板式永磁悬浮减震装置，其特征在于，所述导向轴(3)的外表面为柔性结构，当所述定磁板(1)在水平方向震动时，所述动磁板(2)与所述导向轴(3)接触并通过所述导向轴(3)的变形来消减水平震动。

3.如权利要求1所述的一种板式永磁悬浮减震装置，其特征在于，所述定磁板(1)和动磁板(2)均由钢制壳体以及内衬的永磁体组成。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种板式永磁悬浮减震装置，其特征在于，通过改变所述定磁板(1)和动磁板(2)的厚度、耦合面积和/或之间的悬浮距离调整载荷工况。

5.如权利要求1所述的一种板式永磁悬浮减震装置，其特征在于，所述动磁板(2)具有上下贯通的通孔，所述动磁板(2)通过通孔套设于导向轴(3)上。